準(zhǔn)循環(huán)ldpc碼及其在等差錯(cuò)保護(hù)圖像傳輸中的應(yīng)用

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1、學(xué)校代碼10701學(xué)號(hào)1202121323分類TN82號(hào)TN91密級(jí)公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼及其在等差錯(cuò)保護(hù)圖像傳輸中的應(yīng)用作者姓名：張敏領(lǐng)域：電子與通信工程學(xué)位類別：工程碩士學(xué)校導(dǎo)師姓名、職稱：吳家驥教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：羅二平教授提交日期：2014年12月Quasi-cyclicLDPCCodeandItsApplicationInImageTransmissionWithEqualErrorProtectionAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoft

2、herequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByZhangminSupervisor:WujiajiLuoerpingDecember2014西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而

3、使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名：日期：西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時(shí)本人保證，獲得學(xué)位后結(jié)合學(xué)位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本

4、授權(quán)書。本人簽名：導(dǎo)師簽名：日期：日期：摘要摘要目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，其中高清晰電視、視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及遙感成像等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，人們生活中的信息交流已經(jīng)主要依靠于多媒體通信。而通信系統(tǒng)往往會(huì)受到噪聲干擾，使得無線信道中傳輸?shù)膱D像質(zhì)量大大下降，尤其是深空通信有著超遠(yuǎn)的傳輸距離、超復(fù)雜的傳輸環(huán)境以及自身設(shè)備及能源嚴(yán)格受限等特性,對(duì)信道糾錯(cuò)編碼等關(guān)鍵技術(shù)提出了較高的要求，因此學(xué)習(xí)研究信道編碼的意義深遠(yuǎn)。隨著稀疏圖碼與譯碼中迭代理論的研究與實(shí)現(xiàn)，LDPC(低密度奇偶校驗(yàn)碼)漸漸受到普遍關(guān)注，它性能逼近香農(nóng)限、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度低、譯碼算法可并行且描述簡(jiǎn)單，因此L

5、DPC碼已經(jīng)應(yīng)用于各種新的通信標(biāo)準(zhǔn)。其中，有著獨(dú)特奇偶校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，能夠?qū)崿F(xiàn)具有線性復(fù)雜度的編碼，是一種得到了廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化LDPC碼。1）本文對(duì)于基于歐式有限幾何方法構(gòu)造的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)了CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)(8176,7154)準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，與對(duì)應(yīng)的隨機(jī)LDPC碼相比，合理構(gòu)造的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼在編譯碼復(fù)雜度大大降低的基礎(chǔ)上基本沒有損失性能。另外，對(duì)于迭代次數(shù)對(duì)譯碼性能的影響做了基礎(chǔ)研究。2）由于準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼被廣泛應(yīng)用于各種實(shí)際工程，高效譯碼算法的重要性便體現(xiàn)出來

6、。本文在研究了BP算法、LLR-BP算法、MS算法等基本譯碼方法的基礎(chǔ)上深入探討并實(shí)現(xiàn)了SBP算法以及其改進(jìn)算法的實(shí)驗(yàn)仿真。結(jié)果說明，改進(jìn)的SBP算法不僅在譯碼性能上略占優(yōu)勢(shì)，還降低了運(yùn)算復(fù)雜度，提高了收斂速度。最后分析了譯碼錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因并綜合考慮了系統(tǒng)性能的需求以及硬件資源，提出了一種改進(jìn)的多點(diǎn)最小和算法并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真。該算法在很少增加復(fù)雜度的前提下，提高了譯碼算法的性能，減少了平均迭代次數(shù)，因此適合于對(duì)誤碼率性能和譯碼速度均有嚴(yán)格要求的高吞吐量LDPC碼譯碼器的使用。3）最后針對(duì)CCSDS庫中遙感圖像的傳輸問題，提出了一種基于LDPC碼的等差錯(cuò)保

7、護(hù)遙感圖像傳輸方案。此方案對(duì)原始遙感圖像先進(jìn)行小波變換分析，再根據(jù)嵌入式分塊的方法進(jìn)行信源編碼。信道編碼則運(yùn)用基于LDPC碼的聯(lián)合編碼來對(duì)嵌入式分塊編碼過后的輸出碼流進(jìn)行同等程度的保護(hù)，使得碼流的抗干擾能力得到提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，相比于傳統(tǒng)的RS、Tornado碼，遙感圖像的傳輸在此方案中更為可靠。最后本文總結(jié)了以上研究?jī)?nèi)容，并且針對(duì)準(zhǔn)循環(huán)LDPC的編譯碼均提出了改進(jìn)的方向。關(guān)鍵詞：信道編碼準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼BP譯碼誤碼率嵌入式分塊編碼論文類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究類IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofcomputerandi

8、nformationtechnology,moderncommunication